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1、55 电容器问题 方法点拨(1)两类动态问题的分析要抓住CQU、CrS4kd和EUd三个基本关系(2)板间粒子的运动常用动力学方法或动能定理分析 1(2017湖南邵阳第二次大联考)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器通常大地带有50 万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV 左右地球的电容约为()A 0.17 F B 1.7 F C 17 F D 170 F 2(2018湖北黄冈模拟)如图1 所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置，平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连，B板和静电计
2、金属外壳都接地将极板B稍向上移动，则()图 1 A指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量变大 B指针张角不变，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 C指针张角变大，两极板间的电压变大，极板上的电荷量几乎不变 D指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量几乎不变 3(2017湖北孝感一模)静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图2 所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计，开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度减小些，下列采取的措施可行的是()图 2 A断开开关S 后，将A、B两极板分
3、开些 B断开开关S 后，增大A、B两极板的正对面积 C保持开关S 闭合，将A、B两极板拉近些 D保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动 4.如图3 所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q 0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为q的粒子在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l的平面若两粒子间相互作用力可忽略不计重力，则Mm为()图 3 A32 B21 C52 D31 5(2017江西省六校3 月联考)“D”是一只理想二极管，只允许通过正向电流，不允许通过反向电流将平行金属板接入如图4所示
4、的电路中，A、B极板间有一带电小球通过绝缘细线悬挂于固定点O，闭合开关S后，小球处于静止状态，细线偏离竖直方向的角为，那么()图 4 A贴着A板插入一定厚度的金属板，将变小 B将滑动变阻器触头向左移，小球重新平衡后，将变小 C将滑动变阻器触头向右移，小球重新平衡后，将变大 D将S 断开，小球重新平衡后，将变大 6(多选)(2018四川泸州一检)如图5 所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为D，在下极板上叠放一厚度为d的金属板A，dD，其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，已知重力加速度为g.则下列判断正
5、确的是()图 5 A电容器的电容变大 B两板间的电场强度不变 C上极板所带电荷量变小 D粒子运动的加速度大小为dDg 7(2017湖南株洲一模)如图6 所示，R 是一个定值电阻，A、B 为水平正对放置的两块平行金属板，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是()图 6 A若增大 A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻R B若增大 A、B两金属板的间距，P将向上运动 C若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P将向上运动 D若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P将向上运动 8(多选)(2017湖北七市联合考试)物理学规律在数学形式上的相似，往往意味着物理意义的相似某同学在查看资
6、料后得知，电容器C中储存的电场能EC与两极间的电压U之间关系式为EC12CU2，电感线圈L中储存的磁场能EL与通过线圈的电流I之间关系式为 EL12LI2，他类比物体m的动能Ek与其速度v的关系式Ek12mv2，做出如下推论：质量m反映了物体对速度v的变化的阻 碍作用，自感系数L反映了电感线圈对电流I的变化的阻碍作用，则电容C也反映了电容器对电压U的变化的阻碍作用你认为他以下的分析合理的是()A用相同大小的电流给电容器充电时，电容器的电容C越大，两极板间电压的增加相同大小 U需要的时间越长 B当电容器以相同大小的电流放电时，电容器的电容C越大，两极板间的电压减小相同大小 U需要的时间越长 C用
7、相同的电源(E，r)给原来不带电的电容器充电，电容器的电容C越大，其电压从某个值U增加相同的大小U所用的时间会更长 D电容器通过相同的电阻放电，电容器的电容C越大，其电压从某个值U减小相同的大小U所用的时间更短 9(2017河北石家庄第二次质检)如图7 所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点将开关S 闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是()图 7 A电容器的电容增加 B在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流 CA、B两板间的电场强度增大 DP点电势升高 答案精析 1 B 2 C 极板与静电计相连，所带电荷量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷
8、，电荷量也几乎不变，故电容器的电荷量Q几乎不变将极板B稍向上移动一点，根据CrS4kd可知S减小，C变小，Q不变，根据QCU可知U变大，静电计指针张角变大，故选项C 正确 3 B 断开开关，电容器所带电荷量Q不变，将A、B分开一些，则d增大，根据CrS4kd知，电容C减小，根据CQU知，电势差增大，指针张角增大，故A 错误断开开关，电容器所带电荷量Q不变，增大正对面积，根据CrS4kd知，电容C增大，根据CQU知，电势差U减小，指针张角减小，故B 正确保持开关闭合，不论使A、B两板靠近些，还是使滑动变阻器的滑动触头向右移动，电容器两端的电势差总不变，则指针张角不变，故C、D 错误 4 A 设电
9、场强度为E，两粒子的运动时间相同，对M有，aMEqM，25lEqt22M；对m有amEqm，35lEqt22m，联立解得Mm32，A 正确 5 C 6.CD 7 C 若增大A、B两金属板的间距，根据CrS4kd，电容减小，电压不变，故电容器放电，故有向左的电流通过电阻R，故A 错误；微粒P处于静止状态，受重力和向上的电场力而平衡，若增大A、B两金属板的间距，根据EUd，场强减小，电场力减小，合力向下，故P将向下运动，故B 错误；若紧贴 A 板内侧插入一块一定厚度的金属片，相当于极板间距离变小了，而电压U不变，根据EUd，场强增大，电场力增大，故P将向上运动，故C 正确；若紧贴 B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，根据CrS4kd，电容增大，电压不变，故场强不变，P不动，故D 错误 8 ABC 9 B 根据CrS4kd，当A板向上平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则电容变小，故A 错误；在A板上移过程中，电容减小，由于极板电压不变，那么电荷量减小，因此电容器处于放电状态，电阻R中有向上的电流，故 B 正确；联立EUd与CQUrS4kd可得E4kQrS，由于电荷量减小，两板间电场强度变小，故C 错误；因两板间电场强度变小，导致P点与B板的电势差减小，因B板接地，电势为零，即P点电势降低，故D 错误